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变频器什么情况下需要配制动电阻?

点击数:9870 更新时间:8/27/2020 2:42:17 PM Tag: 变频器配制动电阻

变频器配制动电阻主要是利用制动电阻来消耗直流母线电容上的部分能量,避免电容电压过高。理论上讲,如果电容器储存的能量较多,可以用来释放能量来驱动电机,避免浪费能量,但是电容器的容量是有限的,而且电容器的耐压能力也是有限的,所以当母线电容器的电压高到一定程度时,可能会损坏电容器,有的还可能损坏IGBT,所以需要通过制动电阻及时释放电能。的方法。

    母线电容是一个缓冲器,容纳的能量有限

    将三相交流电全部整流后,接入电容器,满载运行时正常母线电压的1.35倍左右,380*1.35=513伏,当然这个电压会实时波动,但最低电压不能低于480伏,否则会欠压报警保护。如果母线电压超过这个值,电容就会直接爆掉,所以母线电压无论如何不能达到900V。

    其实三相380V输入IGBT的耐压值是1200V,往往要求工作在800V以内,考虑到如果电压升高,会有一个惯性问题,就是你马上让制动电阻工作,母线电压不会很快降低,所以很多变频器设计在700V左右,通过制动单元让制动电阻工作,这样母线电压就不会很快降低。线电压降低,避免进一步冲上去。

    所以制动电阻设计的核心就是要考虑电容和IGBT模块的电压问题,避免这两个重要的元件被母线的高电压损坏,如果这两个元件坏了,变频器就不能正常工作。

快速停车需要制动电阻,瞬间加速也需要制动电阻

    变频器的母线电压变高的原因是变频器使电机工作在电子制动状态,使IGBT通过一定的导通顺序,而电机是大电感电流不能突变,瞬间产生高电压给母线电容充电,然后电机迅速降低转速。如果没有制动电阻及时消耗母线能量,母线电压就会持续偏高,威胁变频器的安全。

    如果负载不是很重,也没有快速停车的要求,这种场合就没有必要使用制动电阻,即使安装了制动电阻,制动单元的工作电压阈值没有被触发,制动电阻也不会投入工作。

    除了大负载减速的场合需要增加制动电阻和制动单元来快速制动外,其实如果符合比较重,启动时间要求非常快的那种,也需要制动单元和制动电阻来配合启动,过去我曾试过用变频器来驱动专用冲床,要求变频器的加速时间设计为0.1秒,当满载启动时,虽然负载不是很重! ,但由于加速时间太短,此时母线电压波动非常严重,还会出现过电压或过电流,后来加了外接制动单元和制动电阻,变频器才能正常工作。分析时,是因为启动时间太短,母线电容电压瞬间被清空,整流器瞬间充入大电流,导致母线电压突然变高,这样母线电压波动太严重,可能瞬间超过700伏,加了制动电阻后,这种波动的高电压可以及时消除,使变频器工作在正常状态。

    还有一种特殊的情况,就是矢量控制的情况,电机的转矩和转速是相反的,或者零速时转矩输出是100%,比如起重机掉下重物,停在半空中,或者需要转矩控制收卷和放卷的时候,电机需要在发电机状态下工作,恒定的电流会回充到母线电容中,制动电阻会及时消耗能量,使变频器处于正常状态。母线电压平衡就稳定了。

    很多小型变频器,比如3.7KW的变频器,往往内置制动单元和制动电阻,由于母线电容转小了,而小功率电阻和制动单元的价格并不高,所以应该考虑。

  

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            制动单元与制动电阻